Od 70. let minulého století měla Čína ambice stát se kosmickou mocností. Počátkem století 21. se jí to začalo dařit. V období, kdy lídři kosmického výzkumu jen s finančními i politickými obtížemi lepili na oběžné dráze kolem Země tzv. Mezinárodní kosmickou stanici — ISS, začala lidová Čína svůj ostrý nástup do vesmíru pomocí osvědčené rakety CZ-2 (ve variantě 2F) a pilotované kosmické lodě Šen-čou. V říjnu 2003 pak okusil nádheru orbitálního letu první čínský tchajkonaut Jang Li-wej.
Už v roce 1992, záhy poté, co smetla Projekt 863, schválila čínská vláda nový desetiletý program pilotovaných letů - Projekt 921, na jehož konci měl do vesmíru letět první Číňan. Start prvních lodí Šen-čou (v překladu „Božská loď", případně „Mystická loď") ukázal, že čínská kosmonautika v tomto případě opustila své okřídlené plány (viz předchozí díl seriálu) a ubírá se do vesmíru spíše cestou klasické kosmické lodě, ovšem v licenci osvědčeného sovětského/ruského Sojuzu.
VLASTNÍ CESTOU NA RUSKÝCH STROJÍCH
Kde nastal ten prudký zlom, že guru čínské kosmonautiky Čchien Süe-sen a jeho kolegové či žáci opustili přes dvacet let budovaný sen o vlastní kosmické lodi, nejlépe kosmoplánu?
Pravděpodobně se ukázalo, že dosud osvojené poznatky a technologie nedovolí čínským konstruktérům zvládnout vývoj vlastního kosmického plavidla, natož okřídleného, před uvažovaným rokem 2015. Svou roli pak zřejmě sehrála i atmosféra jistého uvolnění vztahů mezi gorbačovsko-jelcinovským Ruskem a Čínou a do jisté míry i výprodej ruské kosmické techniky do zahraničí (mj. i do USA, a to nejen Kuzněcovových motorů NK-15 zbylých po lunární N1 [Aerojet AJ-26] či Gluškových RD-181 odvozených od boosterů Eněrgije RD-170, ale i atomových minireaktorů pro špionážní družice Kosmos apod.).
Kdy přesně proběhla první jednání o předání licenčních práv a technických podkladů čínské straně, není zcela jasné, ale muselo to být už kolem 90. roku, ještě před rozpadem SSSR v prosinci 1991, protože prvotní představou Šen-čou se Čína pochlubila už na Astronautickém kongresu IAF v Kapském městě v říjnu 1992. Možná, že tato spolupráce byla iniciována už za návštěvy Michaila Gorbačova v Pekingu v roce 1989, kdy se vztahy mezi oběma mocnostmi tzv. normalizovaly a byly mj. uzavřeny dohody o vědecko-technické spolupráci včetně výzkumu kosmu.
Jisté je jedno: po jednání šéfa Projektu 863 Žen Sin-mina s premiérem Li Pchengem v roce 1991 byl původní program zrušen a šéfkonstruktér navrhl využít existujícího nosiče CZ 2E k vynesení klasické kosmické lodě o tonáži do 8 t. A jako odrazový můstek byl vybrán sovětský Sojuz. Projekt 863 tak logicky přerostl v citovaný Projekt 921.
S dobrým finančním zázemím a v úzké spolupráci s ruskými specialisty tak vypracovali Ženovi lidé pod dohleden Čchien Süe-sena desetiletý plán, jehož vrcholem měl být první start čínského kosmonauta. V lednu roku 1993 začaly podle ruských pramenů první konstrukční práce nad Projektem 921.1, tj. „Božské lodi". Do akce se zapojily stovky vědců a tisíce inženýrů ze 300 organizací. Lze tak říci, že teprve rok 1993 odstartoval skutečný čínský útok na vesmír.
PĚKNĚ PO ETAPÁCH
Projekt 921 byl rozvržen na tři etapy. Číslovka 921.1 označovala projekt kosmické lodi Šen-čou, 921.2 vývoj malých družicových stanic za účelem osvojení konstrukčních prvků a spojení kosmických objektů a třetí, Projekt 921.3, na němž se nadále intenzivně pracuje - vybudování stálé družicové stanice se třemi cca 20t moduly, odvozenými od sovětských stanic Saljut a Mir. Pod vedením Žen Sin-mina vypracovala konstrukční kancelář tzv. První akademie (angl. CALT - China Academy of Launch Technology) koncepci třímodulární lodě podle vzoru Sojuz. Od počátku ovšem Číňané zavrhli oválný tvar tzv. orbitální (obytné) sekce a zvolili tvar válcovitý s větším prostorem a později i vysokou variabilitou, co se týče např. přístrojového vybavení. Tzv. Pátá akademie (CAST - China Academy of Space Technology) pracovala na dalších třech variantách - víceméně se koncepce lodí lišily podle toho, kde měl být umístěn onen orbitální modul: zda jako u Sojuzu na špici soulodí, nebo uprostřed. Třetí varianta pracovala s lodí složenou ze dvou modulů - velké návratové sekce a servisního modulu à la ruský TKS (později například známé jako moduly Kvant na Miru či ISS). Když také šanghajská Osmá akademie (nyní SAST - Shanghai Academy of Spaceflight Technology) vsadila na design třímodulární kosmické lodě, zdálo se, že je rozhodnuto. Šéfkonstruktér Žen Sin-min nechal vyrobit modely v měřítku 1 : 10 a v lednu 1992 se sešla státní komise, která rozhodla ve prospěch koncepce První akademie s tím, že tzv. orbitální modul měl být schopen autonomního letu. Byl rovněž vypracován časový plán jednotlivých etap, který schválil premiér Li Pcheng.
Také samotný nosič doznal změn - na modifikaci rakety CZ-2F, odvozené od 2E, který posléze plně vyhovoval jako nosič pilotovaných lodí. Především šlo o úpravy směřující k co největší spolehlivosti a k zabezpečení kosmonauta při startu, přičemž řada důležitých systémů byla zdvojena. Raketa také dostala systém pokročilého monitorování chyb a diagnostiky, který umožňuje posádce uniknout v případě nebezpečí či havárie. Právě aplikace „záchranné věžičky" na vrcholu krytu kosmické lodi dala konstruktérům dost zabrat.
„Božský šíp", jak byla později raketa pojmenována přímo prezidentem Ťiang Ce-minem, je vysoký 62 m. Průměry 1. a 2. stupně dosahují 3,35 m, boostery (až čtyři) dosahují výšky 15,3 m a průměru 2,3 m. Celková startovací hmotnost CZ-2F je 464 t, na oběžnou dráhu (LEO) vynese 8 400 kg. Motory YF-20B jsou tradičně poháněny N2O4/UDMH.
V případě Božského šípu prošla změnou i technologie montáže a dopravy rakety na startovací rampu - tak říkajíc na americký způsob. Moderní montážní budova umožňuje kompletovat sestavu ve vertikální poloze a podobně jako americký Saturn či raketoplán je pak raketa ve vertikální poloze také transportována na rampu, která byla postavena - kde jinde než na kosmodromu Jiuquan (Ťiou-čchüan) v provincii Kan-su.
V rámci Projektu 921 se začalo budovat i moderní řídicí středisko kosmických letů na severovýchodním předměstí Pekingu, síť sledovacích stanic - nejen na čínském území, včetně plovoucích na zaoceánských lodích - a samozřejmě nové výcvikové středisko kosmonautů. Pro začátek se počítalo s náklady na infrastrukturu ve výši jedné miliardy dolarů.
To vše se dělo za ruské asistence. A v roce 1993 vzniká Čínská národní kosmická agentura (CNSA - China National Space Administration).
TCHAJKONAUTI DO HVĚZDNÉHO
Počínaje květnem 1991 přednášeli čínským konstruktérům ruští specialisté o parametrech Sojuzů a už v letech 1992-94 bylo na 20 mladých inženýrů na školení v Moskvě. Když v září 1994 navštívil čínský prezident Ťiang Ce-min ruské řídicí středisko (CUP) v Kaliningradu (dnes Koroljovo) u Moskvy, dostaly události rychlejší spád.
V dubnu následujícího roku přijel do Pekingu tehdejší šéf Ruské kosmické agentury (RKA - Roskosmos) Jurij Koptěv a podepsal s čínskou stranou mezivládní dohodu o spolupráci v kosmickém výzkumu, což mimo jiné obnášelo transfer kosmických technologií do Číny, včetně systémů zabezpečení života v kosmických objektech, tzv. androgenního spojovacího uzlu APAS 89, skafandrů typu Sokol KV-2 a dalších osvědčených prvků ruské kosmické techniky.
V rámci této dohody odjela v roce 1996 do Gagarinova Střediska přípravy kosmonautů - Hvězdného městečka - první dvojice čínských kosmonautů Wu Ťie a Li Čching-lung (v angl. přepisu Wu Jie a Li Qing-Long), kteří prošli kompletním výcvikovým kurzem na sovětských trenažérech a vrátili se domů jako instruktoři.
A už v následujícím roce prochází výcvikem ve Hvězdném dalších šest čínských „instruktorů". Jak ale prohlásil kosmonaut Georgij M. Grečko v interview zahraničního vysílání Rádia Čína, procházeli tito letci řádným výcvikem pro kosmické lety pro kosmické lodě Sojuz a na termínu instruktoři trvala čínská strana. Nicméně tito muži pak v lednu 1998 vytvořili základ oddílu tchajkonautů, mužů, kteří prošli sítem výběru z roku 1995. Byli vybráni z 1 504 prvotních kandidátů - většinou stíhacích pilotů, kteří splňovali tyto parametry: věk do 35 let, výška 170 cm, váha do 70 kg a minimálně 600 nalétaných hodin.
Z jara 1996 bylo 60 vybraných pozváno do Pekingu, kde se jich ujali lékaři Hlavní nemocnice leteckých sil a k 11. dubnu jich už zbylo jen 20, ve finále pak pouhých 14. V prosinci 1997 se vrátili z ruského Hvězdného městečka Wu Ťie a Li Čching-lung a příprava budoucích tchajkonautů se od ledna 1998 rozjela naplno.
Mezi elitní čtrnáctku patřili např. první Číňan ve vesmíru Jang Li-wej, Čaj Č'-kang (první Číňan ve volném kosmu - Šen-čou 7), Liou Po-ming (Šen-čou 7), Nie Chaj-šeng (Šen-čou 6, 10) či Ťing Chaj-pcheng (Šen-čou 7, 9 a 11).
Ve Hvězdném se ještě do startu Šen-čou 5 s Jang Li-wejem vystřídalo až 20 čínských „specialistů" - kandidátů na kosmický let. Samozřejmě, výcvik probíhal i ve výcvikovém středisku u Pekingu, ale některé speciální zkušenosti bylo třeba získat na ruských trenažérech: například nácvik prací ve volném prostoru ve speciálním bazénu nebo poznání stavu beztíže při parabolickém letu speciálního dopravního letounu.
A další kandidáti-tchajkonauti k základnímu čtrnáctičlennému týmu v následujících letech přibývali.
Už v letech 2004-2005 uvažovalo vedení čínské kosmonautiky o náboru žen do ženského oddílu, ale kolem toho se dlouho nerozhodně přešlapovalo. Nakonec padlo rozhodnutí samostatný nábor žen odložit a počkat na další kolo společně s muži. Problém byl zřejmě v tom, že mezi kandidátkami ve věku 21-24 let byly především pilotky dopravních letadel, a neměly tedy návyky stíhačů. Vedení učinilo šalamounský krok - poslalo je na školy a do vojenského leteckého učiliště, kde přesedlaly i na stíhačky. V dubnu 2009 pak 16 děvčat učiliště absolvovalo na výbornou a z nich pak vybírali posilu do oddílu tchajkonautů při plánovaném smíšeném náboru.
Ten se odehrál až po prvních startech tchajkonautů, po úspěšném letu Šen-čou 7, tedy koncem roku 2008. Předběžný výběr skončil až v září 2009 a mezi kandidáty zůstalo 30 mužů a 15 žen.
Finální síto v březnu 2010 pak propustilo do oddílu pět mužů a dvě ženy: Wang Ja-pching a Liou Jang. S dalšími jmény oné ženské šestnáctky se ale s vysokou pravděpodobností v kosmonautice setkáme - Čína má rozsáhlé plány a další nábor pro pilotované lety především na družicovou stanici Tchien-kung byl ukončen v loňském roce. Objevily se sice zprávy, že čínská Národní kosmická agentura CNSA hodlá při kosmických letech preferovat právě ženy, ale poslední nábor propustil z 18 finalistů ženu jen jednu.
Faktem je, že původní kádr tchajkonautů (nábor z roku 1996-98) stárne, průměrný věk mužů z první čtrnáctky je přes 40 let (první posádka stanice: Nie Chaj-šeng , Liou Po-ming a i Tchang Chung-po mají kolem padesátky).
Někteří přešli na administrativní funkce, včetně Jang Li-weje, dnes zástupce ředitele Čínského střediska pro výzkum a výcvik kosmonautů a náměstek ředitele programu pilotovaných letů. Celkem vzešlo z „Prvního oddílu" osm mužů, z toho se šest kosmického letu ani nedočkalo.
KROK ZA KROKEM NA ORBITU
Na přelomu tisíciletí se čínské kosmonautice začalo dařit. Ukázalo se, že cesta, kterou čínské vedení zvolilo v Projektu 921 na počátku 90. let, byla optimální. Osvojení sovětské/ruské kosmické techniky umožnilo zkrátit dobu vývoje kosmických plavidel a vyhnout se složitým zkouškám (zejména aerodynamickým u návratového modulu) a zbytečně neopakovat cesty či chyby kosmických velmocí ze 60. let minulého století.
Čínští vědci nemuseli zkoumat, zda je člověk schopen přežít kosmický let, jaké jsou hranice pobytu v beztížném stavu, zda může kosmonaut pracovat mimo kosmickou loď, jak připravit kosmickou stravu; nemuseli principiálně řešit kosmické skafandry a pohyblivost člověka v nich v lodi či ve volném kosmu, balistiku kosmického letu ani přistání a manévrů na oběžné dráze včetně spojení dvou objektů atd. To vše už za ně před desítkami let řešili a vyřešili Rusové a Američané. Číňané v 80. a posléze v 90. letech minulého století jen nasáli co nejvíce tehdy už odtajněných informací, ať už technických, nebo lékařsko-biologických, a vyrazili do vesmíru. Krok za krokem, bez zbytečných efektů a tentokráte i beze ztrát. Každý jejich pilotovaný let byl kvalitativním posunem vpřed.
K první letové zkoušce „čínského Sojuzu" - kosmické lodi Šen-čou (Shénzhōu) došlo 20. listopadu 1999, tedy šest let po zahájení vývoje. Loď 14krát oblétla Zemi a návratová kabina úspěšně přistála v určené oblasti Vnitřního Mongolska. Pravda, proslýchá se něco i o dvou neúspěšných startech.
Řadu problémů řešili čínští konstruktéři nejprve pod vedením šéfkonstruktéra Čchin Farena (prototyp) a posléze od roku 1993 Wang Jung-č'ho (absolventa Moskevské vysoké školy letecké Ordžonikidzeho - 1961) přímo v Rusku. Například testovali v ruských zařízeních tepelnou ochranu návratové sekce či motorickou část servisního modulu. Velké problémy jim činila tzv. záchranná věžička SAS na vrcholku krytu kosmické lodi (viz výše) a rozdělení jednotlivých segmentů lodi při havarijním startu, neboť pilotní kabina je stejně jako u Sojuzů umístěna uprostřed sestavy Šen-čou. Ruští odborníci jim byli po ruce i při řešení dalších, drobnějších problémů, stejně jako při výcviku kosmonautů. Podle Číňanů samých je ovšem jejich kosmická loď modernější než její ruský předobraz a doznala takových změn, že lze hovořit o „unikátní čínské technologii".
Božská loď Šen-čou o vzletové hmotnosti 7 790 kg, celkové délce 8,86 m a maximálním průměru 2,8 m se sestává ze tří částí: válcovitého hermetizovaného orbitálního modulu o průměru 2,5 m, opatřeného na rozdíl od Sojuzů bočním průlezem (pro výstup do volného vesmíru), kde může posádka nejen přespávat a připravovat si stravu, ale i provádět experimenty. Orbitální modul (opět na rozdíl od ruské lodi) je schopen autonomního letu s variabilním přístrojovým vybavením včetně nehermetické přístrojové palety, pokud není instalován spojovací uzel. Má i vlastní systém zabezpečení životních podmínek, vlastní korekční motory i panely slunečních baterií.
Zajímavý je také na ní umístněný spojovací uzel (pokud má loď na programu spojení se stanicí), odvozený od sovětského APAS 89 vyvinutého pro let Apollo-Sojuz (1975) a modifikovaného pro ISS. Teoreticky se tak může Šen-čou tímto modulem spojit jak s mezinárodní stanicí, tak ruským Sojuzem.
Ve středu lodi je umístěna pilotní neboli návratová zvonovitá kabina o výšce 2,06 m, maximálním průměru 2,5 m a s vnitřním prostorem o objemu 6 m3. Faktem je, že zkonstruovat návratovou kabinu pro posádku bývá z aerodynamického hlediska nejtěžším oříškem, i proto tedy čínští konstruktéři vsadili na osvědčenou ruskou koncepci. Pouze mírně zvětšili průměr zvonovité kabiny o zhruba 30 cm, čímž vytvořili posádce větší „životní" prostor zhruba o 2 m3. A to je velmi podstatné. Jděte se podívat do leteckého muzea v Praze-Kbelích na Remkovu kabinu a pochopíte, o čem jde řeč.
Celkový objem vnitřního hermetizovaného prostoru lodi pak činí cca 10 m3 a poskytuje tchajkonautům věší obytný prostor, než měli např. astronauti v kabinách Apollo.
Ostatně jak prohlásil Jurij Grigorjev, svého času zástupce technického ředitele NPO Eněrgija: „Číňané využili naše zkušenosti, ale naši techniku slepě nekopírovali... Koupili náš velitelský modul, vzali ho jako základ a vytvořili vlastní kabinu, poněkud odlišnou od Sojuzu..."
Servisní sekce válcovitého tvaru pak nese hlavní korekční a brzdicí motor, tvořený čtyřmi nezávislými spalovacími komorami a 24 motorků pro orientaci a stabilizaci lodi na dráze. Energii obstarávají celkem čtyři výklopné panely slunečních baterií, po dvou u servisního a orbitálního modulu s celkovým příkonem elektrické energie kolem 1,5 kW. Vnitřní vybavení pilotní kabiny pak odpovídá současné úrovni elektroniky a je převážně čínské provenience.
První bezpilotní zkušební let v zásadě dopadl na jedničku, ale na další start jsme čekali více než rok. Číňané nijak nespěchali. Šen-čou 2 startovala až 9. ledna 2001 a nesla na palubě malý zvěřinec - opičku, psíka a králíka. Šlo tedy o prověrkou systémů podpory života.
Další sedmidenní let (Šen-čou 3, která opustila kosmodrom Ťiou-čchüan 25. března 2002) měl znovu otestovat systémy na podporu života ve vesmíru, ovšem na figuríně, která dovolovala simulovat lidské fyziologické signály - tlukot srdce, puls, dýchání a metabolismus. Kromě toho byl orbitální modul napěchován dalšími 45 experimenty.
Sérii bezpilotních zkušebních letů ukončila 29. prosince 2002 Šen-čou 4, již plně vybavená i palubní deskou a všemi systémy, potřebnými pro pobyt člověka, kterého opět simuloval manekýn ve skafandru. U této lodi je zajímavé i to, že před jejím startem v ní místo trenažéru trénovali kosmonauti, chystající se k prvnímu startu. Čtyřka nesla také 52 experimentů jak materiálových, tak astronomických a pochopitelně i z fyziky, biologie (např. 100 semen pivoňky) či medicíny. Orbitální modul byl proto vybaven jako vědecká laboratoř a na rozdíl od velitelské sekce, která přistála pouhých 40 km od vypočteného bodu u starobylého „Modrého města", centra provincie Vnitřní Mongolsko Chöch chot 5. ledna 2003, pokračoval v autonomním letu až do září 2003. To jen potvrzuje domyšlenost celé koncepce této lodi, tedy i fakt, že nešlo o prostý reinženýring Sojuzu. Zatímco orbitální sekce ruských lodí dodnes slouží v nejlepším případě jako odpadkový koš, který shoří v atmosféře, čínští konstruktéři jej zkonstruovali jako samostatnou jednotku včetně solárních panelů. Letové řídicí středisko si při tomto letu vyzkoušelo i spolupráci sledovacích stanic rozmístěných po celé zeměkouli včetně plovoucích „základen" u pobřeží jižní Afriky, v jižním Atlantiku, v Indickém oceánu poblíže australského pobřeží, v severním i jižním Pacifiku. A Čínská kosmická agentura se netajila tím, že pokud bude let „čtyřky" úspěšný, příště poletí tchajkonaut.
/stanislav kužel/